Самодельные антенны типа "Волновой канал" - Эл. устройства - Каталог статей - Самодельщик

Пятница, 02.12.2016, 23:11
Приветствую Вас Гость | RSS

Самодельщик In Manus

Самодельщик InManus
Поиск
Меню сайта
Категории раздела
Рукоделие [11]
Эл. устройства [58]
Дом, дача, огород. [55]
Самодельная мебель [15]
Полезные советы. [22]
Советы радиолюбителю [17]
Справочники [15]
Разное [9]
Форма входа
Мини-чат
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • Инструкции для uCoz
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Каталог статей

    Главная » Статьи » Эл. устройства

    Самодельные антенны типа "Волновой канал"

    Антенны типа «волновой канал» пользуются большой популярностью, простота конструкции, большой коэффициент усиления, достаточная узконаправленность и как следствие хорошая помехозащищённость. Однако когда радиолюбители решают начать её изготовление, то законно возникает ряд вопросов, и первый это почему так сильно различаются конструктивные размеры антенн, описанные в разной литературе. Дело в том, что проектировщики ставят перед собой разные задачи, это могут быть, получение максимального коэффициента усиления, или получение максимального коэффициента защитного действия, либо получение наименьшей неравномерности коэффициента усиления в полосе принимаемых частот, и другие факторы. Кроме того, в процессе проектирования некоторыми размерами антенны приходится задаваться, а остальные получать в результате расчета. Ко всему прочему часто в литературе публикуются конструкции антенн, изготовленные радиолюбителями, размеры которых были подобраны экспериментально и поэтому антенна, хорошо показавшая себя в одной местности, может не дать желаемых результатов установленная в другой месте.

     

    Однако это не значит, что следует браться за расчёты самостоятельно или отдать предпочтение другим типам антенн. Перед началом изготовления самодельной антенны типа «волновой канал» предпочтение следует отдать трёхэлементной антенне (двухэлементные антенны применяются редко, поскольку их параметры практически не отличаются от простых антенн). Так как в качестве активного вибратора чаще всего используется петлевой вибратор Пистолькорса, а он имеет входное сопротивление около 300 Ом, то хорошо согласуется с фидером из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом путем применения полуволновой петли. Петля уменьшает входное сопротивление в 4 раза, с 300 до 75 Ом, и обеспечивает симметрирование. При добавлении к петлевому вибратору пассивных элементов входное сопротивление антенны в значительной мере уменьшается. Так, входное сопротивление пятиэлементной антенны в зависимости от ее размеров может находиться в пределах 40...120 Ом. Будучи дополнительно уменьшенным в 4 раза полуволновой петлей, оно падает до 10...30 Ом, что приводит к резкому рассогласованию антенны с фидером. За счет отражения значительной части энергии принятого сигнала и её излучения обратно в пространство значительно уменьшается коэффициент усиления антенны. В условиях высокого уровня напряженности поля на небольшом расстоянии от передатчика такая потеря усиления антенной не опасна, главной задачей остается защита от помех за счет узкой диаграммы направленности. Однако если многоэлементную антенну устанавливали из-за того, что более простая антенна оказалась недостаточно эффективной, такое решение оказывается ошибочным. Дело осложняется тем, что в литературе при описании многоэлементных антенн "Волновой канал" не указываются значения их входного сопротивления, так как оно очень сильно зависит от настройки антенны. Измерить же входное сопротивление антенны в любительских условиях достаточно трудно, а не зная его, невозможно правильно выбрать схему согласующего устройства.

     

    Трехэлементная антенна «Волновой канал» (рис. 1). Элементы антенны выполнены из металлической трубки диаметром 12-20 мм. Мачта и стрела могут быть металлическими. При этом элементы антенны должны быть надежно электрически соединены со стрелой с помощью пайки или сварки. Если стрела выполняется из изоляционного материала, специально соединять между собой элементы антенны не нужно. Расположение элементов антенны соответствует горизонтальной поляризации сигнала. Если необходимо принимать сигнал с вертикальной поляризацией, антенна поворачивается так, чтобы ее элементы заняли вертикальное положение. Однако при этом верхняя часть мачты длиной, примерно равной длине рефлектора, должна быть выполнена из изоляционного материала. Подключение фидера производится с помощью полуволновой петли, («Простые самодельные наружные телевизионные антенны» - рис. 4). Входное сопротивление антенны рекомендуемых размеров примерно составляет 150 Ом, поэтому имеется рассогласование антенны с фидером. Однако в условиях ближнего приема более важным является то, что суженная по сравнению с одиночным вибратором диаграмма направленности ослабляет прием помех с других направлений и отраженных сигналов.

     

    Трехэлементная антенна «Волновой канал»

     

    Рис. 1. Трехэлементная антенна «Волновой канал»

     

    Таблица 1. Размеры трехэлементной антенны «Волновой канал», мм

     

    Номер канала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    Р 3350 2840 2200 2000 1830 990 950 905 870 840 805 780
    В 2760 2340 1790 1620 1510 815 780 745 720 690 665 640
    Д 2340 2000 1550 1400 1290 690 660 630 610 585 560 545
    а 900 760 590 535 490 270 255 240 230 225 220 215
    в 600 510 395 355 330 180 170 160 155 150 145 140
    П 1865 1581 1227 1116 1023 553 529 508 488 469 452 436

     

    Коэффициент усиления трехэлементной антенны «Волновой канал» указанных размеров составляет 5,1...5,6 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала на выходе антенны в 1,8...1,9 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Угол раствора главного лепестка диаграммы направленности по половинной мощности составляет 70°. Трехэлементная антенна, установленная на мачте высотой 15...20 м, при равнинной местности может обеспечить нормальный прием телевизионных передач на расстоянии до 60 км от передатчика мощностью 5 кВт при высоте передающей антенны 200 м.

     

    Пятиэлементная антенна «Волновой канал» (рис. 2). От трехэлементной антенны она отличается двумя дополнительными директорами и размерами элементов. В связи с пониженным входным сопротивлением антенны, которое из-за неизбежной расстройки даже приблизительно указать невозможно, фидер к антенне следует подключать с помощью четвертьволнового короткозамкнутого шлейфа («Простые самодельные наружные телевизионные антенны» - рис. 1).

     

    Пятиэлементная антенна «Волновой канал»

     

    Рис. 2. Пятиэлементная антенна «Волновой канал»

     

    Таблица 2. Размеры пятиэлементной антенны «Волновой канал», мм

     

    Номер канала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    Р 3130 2650 2060 1870 1710 840 840 800 760 700 710 680
    В 2760 2340 1790 1620 1510 730 690 680 660 605 580 550
    Д1 2510 2130 1650 1500 1370 720 680 660 640 610 580 560
    Д2 2490 2100 1630 1485 1360 720 680 660 610 610 580 560
    Д3 2430 2060 1600 1450 1330 700 660 650 610 610 570 530
    a 1200 1030 790 720 660 325 310 300 290 260 260 240
    b 730 620 480 435 400 210 210 210 160 190 190 250
    с 700 590 460 420 380 500 530 490 450 445 390 385
    d 740 625 485 440 400 420 365 370 380 315 350 340
    Ш 1418 1202 932 848 778 420 402 386 370 356 343 331

     

    Коэффициент усиления пятиэлементной антенны при условии ее точной настройки для указанных размеров составляет примерно 8,6...8,9 дБ, что соответствует увеличению сигнала на выходе антенны в 2,7...2,8 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Угол раствора диаграммы направленности по половинной мощности составляет 50°. Если антенна не настраивалась, ее параметры могут оказаться хуже, чем у трехэлементной антенны.

     

    Помимо пятиэлементных в некоторой литературе публикуются размеры семиэлементных, одиннадцатиэлементных антенн «Волновой канал», а также с еще большим числом элементов. Как уже отмечалось, без тщательной настройки такие антенны, даже выполненные точно по чертежам, обладают плохими характеристиками. Кроме того, с увеличением числа элементов сужается полоса пропускания антенны. Так, полоса пропускания семиэлементной антенны типа «Волновой канал» составляет примерно 5 % частоты, на которую она настроена. Поэтому при приеме сигнала по первому частотному каналу (средняя частота 52,9 МГц) полоса пропускания антенны составит всего 2,65 МГц, то есть значительно меньше полосы частот, занимаемой спектром телевизионного сигнала, которая примерно равна 7 МГц. Даже на пятом канале полоса пропускания этой антенны оказывается недостаточной. Если в диапазоне 6-12-го каналов или в дециметровом диапазоне полоса пропускания многоэлементной антенны оказывается достаточно широкой, из-за неизбежной расстройки такие самодельные антенны оказываются бесперспективными. Наконец, в условиях ближнего приема нет никакой необходимости в установке таких сложных антенн.

     

    Что касается дальней части зоны прямой видимости или зоны полутени, то там необходимо использовать антенны с повышенным или большим коэффициентом усиления, который расстроенная антенна обеспечить не может, и для получения такого коэффициента усиления приходится использовать синфазное соединение нескольких сравнительно простых антенн, которые не нуждаются в настройке и хорошо согласуются с фидером.

     

    Категория: Эл. устройства | Добавил: Admin (24.07.2011)
    Просмотров: 9973 | Теги: антенна | Рейтинг: 0.0/0
    Всего комментариев: 0
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]
    InManus.3dn.ru © 2016
    Сайт управляется системой uCoz